關節軸承沖擊加載式摩擦學性能評價實驗機制造技術

本發明專利技術涉及一種用于測試沖擊載荷作用下關節軸承摩擦學性能實驗機。該實驗機由傳動裝置，加載裝置和檢測裝置組成。伺服電機通過第一聯軸器與扭矩儀、摩擦扭矩離合器與支撐軸連接。沖擊砝碼上端面與沖擊砝碼提升缸固聯，載荷傳感器位于沖擊砝碼下方，載荷傳感器測頭與傳力桿上端面接觸，穩定載荷加載缸與加載桿連接，加載桿與載荷傳感器固聯，穩定載荷加載缸和沖擊砝碼提升缸通過油管與液壓站相連，傳力桿下端面與軸承座接觸，關節軸承試樣安裝于支撐軸上，關節軸承試樣外圈通過端蓋固定在軸承座中。本發明專利技術能夠在不同沖擊慣量、不同轉速條件下，實現關節軸承摩擦學性能檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于測試機械領域，涉及一種用于測試沖擊載荷作用下關節軸承摩擦學性能的實驗機，可在不同沖擊慣量、不同轉速條件下，檢測關節軸承摩擦學性能。
技術介紹
為了保證飛機的安全起飛、著陸，起落架各部件必須具有足夠的強度、剛度與沖擊性能。目前，關節軸承在起落架中應用越來越多，其承受沖擊載荷作用下的摩擦學性能受到了使用方的關注。關節軸承是一種特殊結構的滑動軸承，其主要由一個有外球面的內圈和一個有內球面的外圈組成，能承受較大的負荷，根據其不同的類型和結構，可以承受徑向負荷、軸向負荷或徑向、軸向同時存在的聯合負荷。關節軸承一般用于速度較低的擺動運動，由于滑動表面為球面，可在一定角度范圍內作傾斜運動。針對關節軸承的實驗機如《關節軸承壽命試驗》(中國專利CN201819845U)公開的是一種關節軸承壽命的試驗機。《一種復合擺動式關節軸承試驗機》(中國專利CN101949773A)公開的是一種復合擺動式關節軸承試驗機。《軸承過載沖擊摩擦學性能評價實驗機》(中國專利CN200910075041. 6)提供了一種測試滾動軸承承受過載沖擊后摩擦學性能的實驗機，可在不同沖擊慣量、不同轉速、不同環境溫度、不同潤滑介質下檢測軸承承受過載沖擊后的摩擦學性能。目前關節軸承沖擊載荷作用下的摩擦學性能檢測，國內外尚無相關的資料。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了滿足工程應用以及提高關節軸承的設計水平，提供一種用于測試沖擊載荷作用下關節軸承摩擦學性能實驗機，通過改變沖擊慣量和轉速，檢測關節軸承摩擦學性能。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是 一種關節軸承沖擊加載式摩擦學性能評價實驗機，該實驗機包括 傳動裝置，該裝置由伺服電機、第一聯軸器、扭矩儀和摩擦扭矩離合器組成，該裝置中的伺服電機通過第一聯軸器與扭矩儀連接，扭矩儀通過摩擦扭矩離合器與實驗裝置中的支撐軸連接。加載裝置，該裝置由傳力桿、第二軸承、載荷傳感器、沖擊砝碼、穩定載荷加載缸、沖擊砝碼提升缸、直線導軌、液壓站和加載桿組成。該裝置中的沖擊砝碼上端面與沖擊砝碼提升缸固聯，載荷傳感器位于沖擊砝碼正下方，載荷傳感器測頭與傳力桿上端面接觸，穩定載荷加載缸與加載桿連接，加載桿與載荷傳感器固聯，穩定載荷加載缸和沖擊破碼提升缸通過油管與液壓站相連，外圈固定在機架上的第二軸承內圈與傳力桿過盈配合，導桿固定在機架上的直線導軌的滑塊與沖擊砝碼連接。實驗裝置，該裝置由第一軸承、支撐軸、軸向固定擋圈、端蓋、軸承座、第三軸承、關節軸承試樣組成。該裝置中的第一軸承和第三軸承布置于支撐軸的兩端，軸向固定擋圈將關節軸承試樣的內圈固定在支撐軸上，傳力桿下端面與軸承座接觸，關節軸承試樣外圈通過端蓋固定在軸承座中。檢測裝置，該裝置由扭矩儀、位移測量桿、位移傳感器、載荷傳感器、數據采集卡和工控計算機構成，該裝置中扭矩儀通過第一聯軸器與伺服電機相連、通過摩擦扭矩離合器與支撐軸相連，位移測量桿與傳力桿固聯，固定在機架上的位移傳感器的測頭與位移測量桿接觸，載荷傳感器布置于沖擊砝碼和傳力桿之間，扭矩儀的扭矩信號、位移傳感器的位移信號、載荷傳感器的壓力信號通過數據采集卡進入工控計算機處理，實時存儲和實時顯示。本專利技術的有益效果是采用液壓穩定加載結合砝碼沖擊加載，實現沖擊載荷作用下關節軸承摩擦學性能檢測；關節軸承所受沖擊慣量的大小通過設置沖擊砝碼提升缸的高度和改變沖擊砝碼的質量來實現，并且通過設置沖擊加載間隔時間和往復次數，實現循環沖擊加載；測量裝置可以對載荷、位移、扭矩進行實時測量；當關節軸承在實驗過程發生失效時，摩擦扭矩增大，一方面可以通過在檢測系統設置扭矩閥值實現停機，同時，設置摩擦扭矩離合器的閥值，可以實現傳動裝置與實驗裝置的脫開。通過對關節軸承慣性沖擊作用下的摩擦學性能檢測，能夠實現對起落架用關節軸承在飛機起落過程承受沖擊載荷的地面模擬及摩擦學性能評價，有效降低實驗成本，提高實驗效率。附圖說明圖1為關節軸承過載沖擊摩擦學性能評價實驗機的機構簡圖。1.伺服電機，2.第一聯軸器，3.扭矩儀，4.摩擦扭矩離合器，5.第一軸承，6.支撐軸，7.軸向固定擋圈，8.端蓋，9.軸承座，10.傳力桿，11.位移測量桿，12.位移傳感器，13.第二軸承，14.載荷傳感器，15.沖擊砝碼，16.穩定載荷加載缸，17.沖擊砝碼提升缸，18.第三軸承，19.直線導軌，20.數據采集卡，21.工控計算機，22.液壓站，23.關節軸承試樣，24.機架，25.加載桿。具體實施例方式本專利技術所提出的這種關節軸承沖擊式加載摩擦學性能評價實驗機的構成包括傳動裝置、加載裝置、實驗裝置、檢測裝置，如圖1所示。傳動裝置由伺服電機1、第一聯軸器2、扭矩儀3和摩擦扭矩離合器4組成，伺服電機I通過第一聯軸器2與扭矩儀3連接，扭矩儀3通過摩擦扭矩離合器4與實驗裝置中的支撐軸6連接。加載裝置由傳力桿10、第二軸承13、載荷傳感器14、沖擊破碼15、穩定載荷加載缸16、沖擊砝碼提升缸17、直線導軌19、液壓站22和加載桿25組成。沖擊砝碼15上端面與沖擊破碼提升缸17固聯,載荷傳感器14位于沖擊破碼15下方,載荷傳感器14測頭與傳力桿10上端面接觸,穩定載荷加載缸16與加載桿25連接,加載桿25與載荷傳感器14固聯，穩定載荷加載缸16和沖擊砝碼提升缸17通過油管與液壓站22相連，外圈固定在機架24上的第二軸承13內圈與傳力桿10過盈配合，導桿固定在機架24上的直線導軌19的滑塊與沖擊砝碼15連接。實驗裝置由第一軸承5、支撐軸6、軸向固定擋圈7、端蓋8、軸承座9、第三軸承18、關節軸承試樣23組成。第一軸承5和第三軸承18布置于支撐軸6的兩端，軸向固定擋圈7將關節軸承試樣23的內圈固定在支撐軸6上，傳力桿10下端面與軸承座9接觸，關節軸承試樣23外圈通過端蓋8固定在軸承座9中。檢測裝置由扭矩儀3、位移測量桿11、位移傳感器12、載荷傳感器14、數據采集卡20和工控計算機21構成，其中，扭矩儀3通過第一聯軸器2與伺服電機I相連、通過摩擦扭矩離合器4與支撐軸6相連，位移測量桿11與傳力桿10固聯，固定在機架24上的位移傳感器12的測頭與位移測量桿11接觸，載荷傳感器14布置于沖擊砝碼15和傳力桿10之間，扭矩儀3的扭矩信號、位移傳感器12的位移信號、載荷傳感器14的壓力信號通過數據采集卡20進入工控計算機21處理，實時存儲和實時顯示。下面通過具體實驗說明該關節軸承沖擊式加載沖擊摩擦學性能評價實驗機的原理。在實驗之前先開啟液壓站22，安裝關節軸承試樣23，運行檢測軟件，完成實驗準備工作。實驗開始，伺服電機I運行，設定穩定載荷值，穩定載荷加載缸16通過傳力桿10將穩定載荷施加到關節軸承試樣23上，設定沖擊載荷數值，沖擊砝碼提升缸17提升沖擊砝碼15至相應高度，液壓系統卸載，釋放沖擊砝碼15，沖擊砝碼15在重力作用下加速，通過載荷傳感器14、傳力桿10將沖擊載荷施加到關節軸承試樣23上。沖擊慣量值的調整通過設置沖擊砝碼提升缸17的提升高度和改變沖擊砝碼15的質量來實現，一次沖擊加載完成后，沖擊砝碼提升缸17升起沖擊砝碼15，可以通過設置沖擊加載間隔時間和往復次數，實現循環沖擊加載。實驗過程中，扭矩、穩定載荷、沖擊載荷、位移等信號通過數據采集卡20進入工控計算機21，實時存儲和實時顯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種關節軸承沖擊加載式摩擦學性能評價實驗機，包括機架、傳動裝置、加載裝置、實驗裝置、檢測裝置，其特征是：傳動裝置由伺服電機、第一聯軸器、扭矩儀和摩擦扭矩離合器組成，該裝置中的伺服電機通過第一聯軸器與扭矩儀連接，扭矩儀通過摩擦扭矩離合器與實驗裝置中的支撐軸連接；加載裝置由傳力桿、第二軸承、載荷傳感器、沖擊砝碼、穩定載荷加載缸、沖擊砝碼提升缸、直線導軌、液壓站和加載桿組成，該裝置中的沖擊砝碼上端面與沖擊砝碼提升缸固聯，載荷傳感器位于沖擊砝碼下方，載荷傳感器測頭與傳力桿上端面接觸，穩定載荷加載缸與加載桿連接，加載桿與載荷傳感器固聯，穩定載荷加載缸和沖擊砝碼提升缸通過油管與液壓站相連，外圈固定在機架上的第二軸承內圈與傳力桿過盈配合，導桿固定在機架上的直線導軌的滑塊與沖擊砝碼連接；實驗裝置由第一軸承、支撐軸、軸向固定擋圈、端蓋、軸承座、第三軸承、關節軸承試樣組成，該裝置中的第一軸承和第三軸承布置于支撐軸的兩端，軸向固定擋圈將關節軸承試樣的內圈固定在支撐軸上，傳力桿下端面與軸承座接觸，關節軸承試樣外圈通過端蓋固定在軸承座中；檢測裝置由扭矩儀、位移測量桿、位移傳感器、載荷傳感器、數據采集卡和工控計算機構成，該裝置中扭矩儀通過第一聯軸器與伺服電機相連、通過摩擦扭矩離合器與支撐軸相連，位移測量桿與傳力桿固聯，固定在機架上的位移傳感器的測頭與位移測量桿接觸，載荷傳感器布置于沖擊砝碼和傳力桿之間，扭矩儀的扭矩信號、位移傳感器的位移信號、載荷傳感器的壓力信號通過數據采集卡進入工控計算機處理，實時存儲和實時顯示。...

【技術特征摘要】
1.一種關節軸承沖擊加載式摩擦學性能評價實驗機，包括機架、傳動裝置、加載裝置、實驗裝置、檢測裝置，其特征是: 傳動裝置由伺服電機、第一聯軸器、扭矩儀和摩擦扭矩離合器組成，該裝置中的伺服電機通過第一聯軸器與扭矩儀連接，扭矩儀通過摩擦扭矩離合器與實驗裝置中的支撐軸連接; 加載裝置由傳力桿、第二軸承、載荷傳感器、沖擊破碼、穩定載荷加載缸、沖擊破碼提升缸、直線導軌、液壓站和加載桿組成，該裝置中的沖擊砝碼上端面與沖擊砝碼提升缸固聯，載荷傳感器位于沖擊破碼下方，載荷傳感器測頭與傳力桿上端面接觸，穩定載荷加載缸與加載桿連接，加載桿與載荷傳感器固聯，穩定載荷加載缸和沖擊破碼提升缸通過油管與液壓站相連，外圈固定在機架上的第二軸承內圈與傳力桿過盈配合，導桿固定在機架上的直...

【專利技術屬性】
技術研發人員：齊效文，范兵利，楊育林，胡占齊，高海碧，李巍，
申請(專利權)人：燕山大學，
類型：發明
國別省市：